พลังงานจากปฏิกิริยาคายพลังงานบางปฏิกิริยาใช้สร้าง ATP ได้ Adenine nucleotide (ATP, ADP และ AMP) ในเซลล์มีน้อยมาก แต่เซลล์ต้องใช้ ATP ตลอดเวลาจึงจะดำรงชีวิตอยู่ได้ ดังนั้นการใช้และสร้าง ATP ต้องเกิดขึ้นตลอดเวลา มิฉะนั้น ATP จะถูกใช้หมดอย่างรวดเร็ว กระบวนการสร้างพันธะ phosphate พลังงานสูง (หรือ ATP) ที่สำคัญมี 2 วิธี
1. Substrate-level phosphorylation วิธีนี้พบใน glycolysis (ปฏิกิริยาที่ 7 ซึ่งสร้างจาก 1,3-bisphoshpoglycerate และปฏิกิริยาสุดท้ายซึ่งสร้างจาก Phosphoenolpyruvate) Krebs cycle มีปฏิกิริยาสร้าง phosphate พลังงานสูงจาก Succinyl CoA
2. Oxidative phosphorylation เป็นวิธีการสร้าง ATP โดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากการถ่ายทอดอิเล็กตรอน ซึ่งใช้ออกซิเจนเป็นสารสุดท้ายที่มารับอิเล็กตรอน พวก aerobe ได้ ATP ส่วนใหญ่มาจากวิธีนี้ นอกจากนี้ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง เนื้อเยื่อบางชนิด ได้แก่ กล้ามเนื้อหัวใจ (Cardiac muscle), กล้ามเนื้อลาย (Skeletal muscle), สมอง และ spermatozoa ยังมี creatine phosphate ปริมาณน้อย ช่วงที่ skeletal muscle เริ่มหดตัว จะใช้พลังงานจาก ATP (ซึ่งมีไม่มาก) ซึ่งจะเปลี่ยนเป็น ADP + Pi ADP เปลี่ยนกลับมาเป็น ATP ให้กล้ามเนื้อใช้ต่อไป โดยได้รับ phosphate พลังงานสูงจาก creatine phosphate
Creatine~phosphate + ADP <-------> Creatine + ATP
เมื่อ creatine phosphate หมด ก็เป็นเวลาเดียวกับที่เซลล์สร้าง ATP จาก glycolysis, Krebs cycle และ Oxidative phosphorylation ได้แลว ช่วงพัก ATP มีมากขึ้น ถูกนำมาสร้าง creatine phosphate สะสมไว้
Creatine + ATP <-------> Creatine~phosphate + ADP
Phosphate ใน ATP ถ่ายทอดให้สารอื่นแล้วมักกลายเป็น Phosphate พลังงานต่ำ
ตังอย่างเช่น ปฏิกิริยาแรกของ glycolysis ซึ่งพันธะพลังงานสูง acid phosphate anhydride มาแล้วใน ATP เปลี่ยนเป็น phosphate ester ใน glucose-6-phosphate
Glucose + Adenosine-P~P~P -------> Glucose-6-phosphate + Adenosine-P~P
ADP (Adenosine-P~P) ที่เกิดขึ้น จะถูกนำกลับไปเปลี่ยนเป็น ATP อีก โดยวิธีต่าง ๆ ดังกล่าวมาแล้ว ADP 2 โมเลกุล ยังอาจจะทำปฏิกิริยากัน กลายเป็น ATP และ AMP อย่างละ 1 โมเลกุล โดยปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้ ซึ่งเร่งโดยเอนไซม์ adenylyl (หรือ adenylate) kinase ดังนี้
ATP + AMP <--------> ADP + ADP
เมื่อมี ADP มาก (เซลล์ขาด ATP) จะมี AMP มาก AMP กระตุ้น glycolysis ซึ่งสร้าง ATP
1. Substrate-level phosphorylation วิธีนี้พบใน glycolysis (ปฏิกิริยาที่ 7 ซึ่งสร้างจาก 1,3-bisphoshpoglycerate และปฏิกิริยาสุดท้ายซึ่งสร้างจาก Phosphoenolpyruvate) Krebs cycle มีปฏิกิริยาสร้าง phosphate พลังงานสูงจาก Succinyl CoA
2. Oxidative phosphorylation เป็นวิธีการสร้าง ATP โดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากการถ่ายทอดอิเล็กตรอน ซึ่งใช้ออกซิเจนเป็นสารสุดท้ายที่มารับอิเล็กตรอน พวก aerobe ได้ ATP ส่วนใหญ่มาจากวิธีนี้ นอกจากนี้ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง เนื้อเยื่อบางชนิด ได้แก่ กล้ามเนื้อหัวใจ (Cardiac muscle), กล้ามเนื้อลาย (Skeletal muscle), สมอง และ spermatozoa ยังมี creatine phosphate ปริมาณน้อย ช่วงที่ skeletal muscle เริ่มหดตัว จะใช้พลังงานจาก ATP (ซึ่งมีไม่มาก) ซึ่งจะเปลี่ยนเป็น ADP + Pi ADP เปลี่ยนกลับมาเป็น ATP ให้กล้ามเนื้อใช้ต่อไป โดยได้รับ phosphate พลังงานสูงจาก creatine phosphate
Creatine~phosphate + ADP <-------> Creatine + ATP
เมื่อ creatine phosphate หมด ก็เป็นเวลาเดียวกับที่เซลล์สร้าง ATP จาก glycolysis, Krebs cycle และ Oxidative phosphorylation ได้แลว ช่วงพัก ATP มีมากขึ้น ถูกนำมาสร้าง creatine phosphate สะสมไว้
Creatine + ATP <-------> Creatine~phosphate + ADP
Phosphate ใน ATP ถ่ายทอดให้สารอื่นแล้วมักกลายเป็น Phosphate พลังงานต่ำ
ตังอย่างเช่น ปฏิกิริยาแรกของ glycolysis ซึ่งพันธะพลังงานสูง acid phosphate anhydride มาแล้วใน ATP เปลี่ยนเป็น phosphate ester ใน glucose-6-phosphate
Glucose + Adenosine-P~P~P -------> Glucose-6-phosphate + Adenosine-P~P
ADP (Adenosine-P~P) ที่เกิดขึ้น จะถูกนำกลับไปเปลี่ยนเป็น ATP อีก โดยวิธีต่าง ๆ ดังกล่าวมาแล้ว ADP 2 โมเลกุล ยังอาจจะทำปฏิกิริยากัน กลายเป็น ATP และ AMP อย่างละ 1 โมเลกุล โดยปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้ ซึ่งเร่งโดยเอนไซม์ adenylyl (หรือ adenylate) kinase ดังนี้
ATP + AMP <--------> ADP + ADP
เมื่อมี ADP มาก (เซลล์ขาด ATP) จะมี AMP มาก AMP กระตุ้น glycolysis ซึ่งสร้าง ATP
ความคิดเห็น